Studio di ricerca di un sistema innovativo per la compensazione passiva del moto ondoso in applicazioni di sollevamento offshore = Research study of an innovative system for passive wave motion compensation in offshore lifting applications

Questo Progetto di tesi ha come obiettivo lo studio per lo sviluppo del design di un sistema di compensazione passivo per il moto ondoso, per una gru utilizzata in operazioni di sollevamento offshore. In particolare ci si è proposti di studiare inizialmente la letteratura e la normativa esistenti sull’argomento, cercando di sviluppare un modello per la caratterizzazione delle onde marine e per la successiva stima dei carichi dinamici da esse indotti. Implementando poi tale modello in ambiente Matlab è stato possibile ottenere le forzanti che agiscono sul sistema in esame. E’ stato successivamente implementato un modello Simscape che simula il comportamento dinamico del sistema in analisi in diverse condizioni di funzionamento, con una sua validazione basata su considerazioni teoriche e analitiche. Con tale modello è stato poi possibile ricercare i parametri di design con l’ottica di ottimizzare il comportamento dinamico del compensatore, raggiungendo determinati obiettivi prefissati in fase di programmazione del progetto. Infine, mediante i risultati della simulazione numerica, ci si è proposti di dimensionare i componenti principali facenti parte del sistema gru, quali perni, cilindri e braccio, soffermandosi particolarmente sulla resistenza strutturale e ottimizzando la resistenza meccanica del braccio gru mediante l’analisi agli elementi finiti, in ottica di ridurne il peso e migliorarne il comportamento statico. In conclusione è stato ottenuto un sistema di compensazione passivo ottimizzato nel suo comportamento dinamico e verificato strutturalmente, sia in modo analitico e in riferimento alle normative, sia con metodi numerici.